「機」發創意─家用機器人產品創作競賽特別報導

本文作者:admin       點擊: 2007-04-09 00:00
前言:
由經濟部工業主辦,精密機械研究發展中心承辦,台大嚴慶齡工業研究中心執行的「家用機器人產品創作營」活動終於順利落幕。參與本次活動的隊伍,經過了激烈的競逐,透過專家的指導以及同學之間的合作,完成了許多讓人意想不到的作品。COMPOTECH Asia與CTOV(CompoTech online Video)製作團隊由活動的初期開始參與接觸該活動,並將活動過程做精華的呈現。


圖:由主辦單位所展示的會跳舞的機器人


緣起
「家用機器人產品創作營」由國內各大專院校的學生所組成,並由產學界的專家進行指導創作,其目的為了激發大學院校學生發揮創意思考與實作的能力,並且跨越不同領域專長,來進行機器人的創作活動。活動過程包含第一階段計畫書的初審與創作營的活動,以及第二階段的決審階段,本次共有20支隊伍通過初審。由於競爭非常激烈,最後評審選出兩組佳作、兩組第三名以及一、二名各一組,足以見到我國學生於創意以及實作上的潛力。

創作活動營的過程中,主辦單位邀請了多位產業界及學術界的先進,替學員們講授許多的課程。和春技術學院電子系講師鄭寶龍以及資工系講師林明宏分別替學員們講解了家庭服務用機器人產業市場概況與趨勢、益智娛樂用途機器人產業市場資訊蒐集報告。當中除了報告現今世界各國機器人的發展外,也介紹出許多令人印象深刻的機器人作品。除此之外,威盛電子VPSD部門經理林儒麟、台灣藝術大學工藝設計系教授林榮泰、經濟部智慧財產局專三組組長劉國讚、台灣科技大學設計研究所所長張文智等人均應邀到場替學員們授課。

創作營中除了講授課程與討論之外亦重視實際動手操作,貝登堡國際股份有限公司機器人事業部副理鄭建彥藉由該公司所代理的樂高(LEGO)機器人MINDSTORMS EDUCATION套件組,讓學員體會實作的過程。課堂上設計指定的題目,學員們透過結合各種不同功能的零組件(例如:感光元件、感聲元件、超音波元件以及觸壓式元件等),並利用圖像化的程式介面撰寫程式語言以及發揮創意構想分別完成了機器人賽跑、行駛指定長度以及走出迷宮等題目。鄭副理表示樂高公司的MINDSTORMS套件雖然是玩具的性質,但是世界上已經有許多的單位將此套件組拿來當作產品原型研發以及教學的主要工具,同樣的許多的競賽都是利用相類似的產品來進行。

本次創作營的活動,結合各界人才的指導與經驗,期望能在軟硬體的設計或是創意的激發等方面來開拓國內的機器人市場進一步站上國際舞台。

家用保全、居家娛樂及照顧為主要應用
本次活動從通過初審到決審的時間僅有短短將近兩個月,然而大部分的參加隊伍於最後評審階均可以製作出其所構思的機器人原型,並且順利操作展示。決審作品中以家用保全與居家娛樂照顧為最多,除了基本的功能設計外,學員們融合了許多有線及無線的操控功能,並且發揮巧思及創意將感性的一面也融入機器人的設計中,冷冰冰的金屬零件彷彿活了起來一般呈現在大家面前。

獲得第一名的隊伍是由清雲科技大學翁林弈、楊健幫及張慧娟所組成的機器達人隊,在指導老師丁鏞的指導下,該隊伍的作品「家用保全機器人」脫穎而出。其功能特色包含警訊、監視、影像傳輸、遠端操控、自我防衛等功能,可以統合家中所有的警報設施,整合磁感應器、紅外線感應器、玻璃震動感應器、火警感應器等,可藉由無線或是電話控制來確保家中的安全無虞。除了保全的功能外,在家用影音的設施上也不馬虎,該機器人搭載攜帶型DVD影音傳輸組,加上可以將任何AV訊號轉換成無線訊號傳輸,並可以遙控房間內的影音設備,達到強化多媒體的特色。


第二名的隊伍是由雲林科技大學電機所丁一華、吳聖倫、許詠傑、莊政憲與郭智宏所組成的ISLMR1小隊,指導老師為蘇國嵐教授,作品名稱為「滴水不漏」。該隊伍所設計的機器人主要目的為建構一個完善的居家保全系統。整體架構設計由一個主控端電腦、大型Robot以及數個小型Sub-Robot組成,藉由無線網路通訊、RF無線通訊以及有線控制的方式來控制機器人。中心控制電腦除了做到大小機器人監控外,還可以做到監控家電用品的功能。中控系統主要控制介面包含了家庭保全和家電控制,可以蒐集來自大小機器人身上與家中裝設有線與無線攝影機所回傳的影像,達到全面監控的效果。

獲得第三名的兩支隊伍分別是由清華大學以及台北科技大學的學生所組成的隊伍。清華大學的清華米爾隊由清大資工系張智星副教授所指導。該隊伍所創作的機器人為「家用教育娛樂多用途機器人」由王哲輝、孫德偉、林宏俊、粘子奕與黃俊仁五位同學所創作。機器人內部搭載一部輕型筆記型電腦當作作業系統平台,配合觸控式螢幕顯示各項資訊來與外部構連,機器人身上並加裝了麥克風、喇叭、CCD、手電筒、溫度/濕度/氣壓感測器、無線網卡及數位電視天線等設備。透過機器人頭部安裝的投影機,可以將電腦上的畫面投影放大,以便於全家人一同觀賞使用內建的卡拉OK軟體、中英文口語學習軟體、瀏覽網頁等功能。機器人本身亦安裝三軸感應器,可以藉由手勢呼叫機器人,使其做出相對應的動作。另外留言功能以及語音媒介辨識系統更是同學們所設計的新創意,未來期望能更進一步結合眾多功能使其達成擔任家中數位多媒體中心的目的。


另一組第三名的隊伍為由葉賜旭教授所指導,陳俊傑、張博智、江仁智、鄭善韋、陳俊宏所組成的北科機器人隊。該隊作品「A.I.垃圾桶」為協助居家處理垃圾問題的自動化機器人,具有自動分類、自動打包、高機動性以及高便利性等特點。融合多種感測技術達到全自動化分類的特點,未來還可與垃圾車系統做連線搭配,以及使用者能藉由網路或是其它通裝置的方式了解家中的清潔狀況,達到垃圾清理全面自動化的趨勢。

佳作的獎項則是由中興大學電機系的興奇隊與聖約翰科技大學的背水一戰隊獲得。興奇隊的作品為「居家安全機器人」。該機器人的設計服除了自動行走、避障、火災偵測外,也對強化室內結構環境的全方位影像定位、平台移動避障以及滅火方式。在火災偵測方面,溫度感測器、火焰感測器、煙霧感測器、一氧化碳感測器等為基本不可缺少的火災感應器,進一步的搭配影像的感測與追蹤,使機器人可以順利達成滅火的目的。

背水一戰隊所設計的主題為「家用服務型機器人」。主要的方向為研製具有巡邏室內環境功能之家庭保全服務機器人,具備巡邏、防災、預防入侵等功能。機器人可偵測環境中的煙霧、氣體(例如瓦斯),一旦發現異常便會立即回報應變中心。而對環境中進行人體感測,以及巡邏中藉由各式環境感測器來強化對周遭環境安全的功能。另外,該機器人亦添加了表情設計,使機器人具備感性一面的設計,強化的人性的特色。

對於參加本次活動的感想,學員們表示即使沒有得獎,在創作過程中學到的更多,尤其在實做的部分,克服各項的困難逐漸完成所設計的成品,那樣的經驗將成為學員們不能抹滅的回憶。

結語
我國機器人應用發展類型以家用機器人、益智娛樂機器人、零組件/模組機器人三個方向為主,目前我國廠商多半都是投入零組件/模組的工業用機器人較為多。就全球發展市場而言,家用服務型機器人的比重已日趨上升。日前由上銀科技等多家廠商所成立的「台灣機器人產業發展協會」便是期望能帶動台灣的機器人產業,該協會將成為跨產業的一個溝通橋梁,並喚起民眾對機器人的注意。未來學校也會開始開設相關的課程,從學校教育替機器人產業紮根。

本次活動的活動精華以及與會人士的重要訪談已於本刊隨選視訊平台CTOV On Demand的節目播出,歡迎讀者蒞臨觀賞。
http://tw.video.yahoo.com/video/play?ei=UTF-8&b=0&vid=923430&gid=176828

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